[发明专利]氰脲酸-脲嘧啶共聚物锌盐新型PVC稳定剂的制备与应用

说明书

本发明涉及用于提高PVC热稳定性能的氰尿酸‑脲嘧啶共聚物锌盐新型PVC稳定剂的制备与应用，其制备方法为：向四口烧瓶中加入适量的尿嘧啶和氰尿酸单体，并加入适量的分散剂及有机溶剂，加热并搅拌，然后向上述混合溶液中加入适量的引发剂，恒温反应数小时，然后在体系中加入适量的吡咯烷酮羧酸锌和丙三醇，反应数小时后，用冷水提取反应液中的氰尿酸‑脲嘧啶共聚物锌盐，洗涤数遍，烘干至恒重。实验证明，这种氰尿酸‑脲嘧啶共聚物锌盐兼顾氰尿酸及脲嘧啶锌盐的综合效果，显著提高PVC的稳定性能，降低PVC初期着色和延长后期的锌烧，且原料易得，制备工艺简单，成本较低。因此，具有良好的工业应用前景，适合工业化大生产。

技术领域

本发明涉及一种氰尿酸-脲嘧啶共聚物锌盐新型PVC稳定剂的制备方法，本发明涉及的非均相体系制备尿嘧啶羧酸锌在PVC热稳定性能方面的新用途。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及ABS并称五大热塑性合成树脂。在世界范围内，在几大通用合成树脂中，PVC的产量仅低于聚乙烯，居第二位。PVC是由氯乙烯聚合而成的，具有优秀的耐化学腐蚀性、电绝缘性、阻燃性和力学性能，且兼具轻质量、高强度、低成本等优点，广泛用于工农业、建筑、电子电气及生活口用品的各个领域。PVC的硬质产品可代替金属制成各种工业型材、防腐材料等，软质品可做薄膜、人造革、电缆绝缘层等。

由于PVC分子链段中存在不稳定结构，而PVC的热加工往往是在高温(180℃左右)高剪切下进行，加工温度与热分解温度相近，容易脱去HCl产生降解，导致产品变色和使用性能下降，PVC在热加工时需要加入适当的热稳定剂。近年来，PVC工业的快速发展的同时，也带动了PVC热稳定剂的迅速发展。由于未来无毒、无污染、复合、高效的发展要求，传统的铅盐热稳定剂正在逐步被世界各国淘汰。所以，人们开始掀起开发推广无毒热稳定剂以取代传统的有毒品种的热潮。在这个热潮中，传统含铅、福、钡等有毒热稳定剂将逐渐淡出市场，而环保型的锌基及有机化合物基的热稳定剂将获得新的发展动力和市场空间。这其中以有机化合物作为主稳定剂而完全不含任何金属的有机化合物基的热稳定剂代表着PVC热稳定剂行业的长远发展方向，开发纯有机的主稳定剂是目前热稳定研发的最前沿领域。

在现有的众多有机热稳定剂中，大部分只具有吸收HCl、络合具有催化PVC降解的金属氯化物等功能。然而，PVC热稳定剂的功能当中，取代不稳定氯原子的能力才是最关键的。吸收HCl等能力只能延缓PVC的降解，而取代不稳定氯原子能一开始就消去引起PVC降解因素以阻止PVC降解。所以主稳定剂必须拥有取代PVC链中不稳定氯原子的能力。含氮类的有机热稳定剂就是一类具有取代不稳定氯原子能力的热稳定剂，虽然目前己开发的含氮类热稳定剂取代不稳定氯原子的能力较弱，还无法作为主稳定剂使用，但是它仍然是有机热稳定剂中最有潜力发展成为主稳定剂的品种。

钙锌热稳定剂是聚氯乙烯(PVC)产业中无毒害助剂的典型代表。并且，与有机锡热稳定剂相比，钙锌通常无味，成本较低优点。因而，成为PVC助剂工业的重要研究领域。钙锌热稳定剂的研究内容之一是同时改善其对PVC两方面的热稳定性能:初期着色性能和后期的急剧老化(“锌烧”)。

有研究表明，中国专利CN 102898741 A发明公开了一种以1, 3-二甲基-6-氨基尿嘧啶为主稳定剂的新型纯有机环保型PVC热稳定剂，这种热稳定剂虽然提高了PVC材料在加工过程中的稳定性能，但成本较高，无法工业化批量生产。

本发明描述氰尿酸-脲嘧啶共聚物锌盐新型PVC稳定剂的化合物为含锌原料用以改善PVC热稳定性能，这种应用方案未见有关文献披露。

发明内容

氰尿酸-脲嘧啶共聚物锌盐新型PVC稳定剂的制备与应用，其制备方法如下：